光电效应和普朗克常数的测定1教学提纲.doc
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1、Good is good, but better carries it.精益求精,善益求善。光电效应和普朗克常数的测定1-光电效应和普朗克常数的测定一、实验内容:1.通过实验加深对光的量子性了解;2.通过光电效应实验,测定普朗克常数;3.测量光电管的伏安特性曲线。二、实验仪器:汞灯、干涉滤光片(365nm,405nm,436nm,546nm,577nm)、光电管、光电效应测试仪,示波器三、实验原理:1.光电效应图1所示的是研究光电效应的一种简单的实验装置。在光电管的阴极K和阳极A之间加上直流电压U,当用单色光照射阴极K时,阴极上就会有光电子逸出,即为光电效应。图1光电效应实验装置图2截止电压与
2、入射光频率的关系图爱因斯坦方程:(1)其中m和vm是光电子的质量和最大速度,W为金属的逸出功,是光电子逸出表面后所具有的最大动能。截至电压与最大动能的关系:(2)光电子的最大出动能与入射光光强无关。当入射光频率逐渐增大时,截至电压U0将随之线性增加。由(1)式和(2)式可知(3)对于每一种金属,只有当入射光频率大于一定的红限频率0时,才会产生光电效应。光电效应是瞬时发生的。实验发现,只要入射光频率,无论光多么弱,从光照射阴极到光电子逸出这段时间不超过10-9s。2.普朗克常数测定根据(3)式可知,测量不同频率的光截止电压,寻求频率v与截止电压U0的线性关系h/e,见图2,从而求得普朗克常数h。
3、四、实验步骤:1测量准备(1)将测试仪及汞灯电源打开,预热20分钟。汞灯及光电管的暗箱用遮光罩罩住(2)调整光电管与汞灯的距离,约为40厘米。并保持不变。(3)用专用电缆将光电管暗箱电压输入端与测试仪电压输出端连接起来。(4)将“电流量程”选择开关置于所选档位(截止电压测试为10-13,伏安特性测试为10-10)。(5)调零:将光电管暗箱电流输出端k与测试仪微电流输入端断开,调节电压,使电流表指示为000.0。(6)确认调零。按“调零确认/系统清零”按钮。(7)选取“截至电压”测量,“手动”模式。2测量截至电压(1)撤去光电管入口遮光罩,将2mm的光阑放入光电管入口处;(2)撤去汞灯灯罩;(3
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